2024苏教版新教材高中化学选择性必修1
第二单元 化学反应的方向与限度
第1课时 化学反应的方向
基础过关练
题组一 ΔH与反应的方向
1.下列关于焓变与反应方向的叙述中,正确的是 ( )
A.化学反应的焓变与反应的方向无关
B.化学反应的焓变直接决定了反应的方向
C.反应焓变为正值时不利于反应自发进行
D.焓变为负值的反应都能自发进行
2.以下反应均为自发反应,其中不能用焓判据解释的是( )
A.2Na(s)+Cl2(g) 2NaCl(s) ΔH<0
B.C3H8(g)+5O2(g) 3CO2(g)+4H2O(l) ΔH<0
C.2NH4Cl(s)+Ca(OH)2(s) 2NH3(g)+CaCl2(s)+2H2O(l) ΔH>0
D.2Mg(s)+O2(g) 2MgO(s) ΔH<0
题组二 ΔS与反应的方向
3.(2022辽宁锦州月考)生成臭氧的反应:3O2(g) 2O3(g),反应前后体系熵值的变化为( )
A.增大 B.减小
C.不变 D.可能增大也可能减小
4.(2022江苏扬州邗江期中)根据所学知识和已有生活经验,下列变化过程中ΔS<0的是( )
A.NH4NO3(s) N(aq)+N(aq)
B.Mg(s)+H2SO4(aq) MgSO4(aq)+H2(g)
C.H2O(s) H2O(l) H2O(g)
D.2CO(g)+O2(g) 2CO2(g)
题组三 化学反应方向的判断
5.(2021山东滨州博兴三中月考)下列关于化学反应方向的说法正确的是( )
A.反应2A(g)+B(g) 3C(s)+D(g)在一定条件下能自发进行,说明该反应的ΔH>0
B.常温下反应2Na2SO3(s)+O2(g) 2Na2SO4(s)能自发进行,则ΔH<0
C.一定温度下,反应2Mg(s)+CO2(g) C(s)+2MgO(s)能自发进行,则该反应的ΔH>0
D.一定温度下,反应2NaCl(s) 2Na(s)+Cl2(g)能自发进行,则该反应的ΔH<0,ΔS>0
6.(2021河南洛阳第一中学月考)下列有关化学反应方向及其判据的说法中,错误的是( )
A.放热过程(ΔH<0)或熵增加(ΔS>0)的过程一定是自发的
B.1 mol H2O在不同状态时的熵值:S[H2O(s)]
D.常温下,反应C(s)+CO2(g) 2CO(g)不能自发进行,则可推知该反应的ΔH>0
7.已知2CO(g) CO2(g)+C(s),T=980 K时,ΔH-TΔS=0。
(1)当体系温度低于980 K时,ΔH-TΔS (填“大于”“小于”或“等于”,下同)0;当体系温度高于980 K时,ΔH-TΔS 0。
(2)在冶金工业中,以C为还原剂,温度高于980 K时的氧化产物是以 为主;温度低于980 K时的氧化产物是以 为主。
能力提升练
题组一 ΔH、ΔS与反应的方向
1.(2022广东惠州期末质量监测)下列反应在任何温度下都不能自发进行的是( )
A.2O3(g) 3O2(g) ΔH<0
B.2CO(g) 2C(s)+O2(g) ΔH>0
C.N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0
D.CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g) ΔH>0
2.(2021黑龙江嫩江高级中学期末)250 ℃和1.01×105 Pa时,反应2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g) ΔH=+56.76 kJ/mol,自发进行的原因是( )
A.是吸热反应
B.是放热反应
C.是熵减小的反应
D.熵增大效应大于焓增大的效应
3.(2022山西期末调研)研究化学反应的方向具有重要意义。下列说法正确的是( )
A.电解水的反应属于自发反应
B.能自发进行的反应一定能迅速发生
C.自发反应的熵一定增大,非自发反应的熵一定减小
D.2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)在常温下能自发进行,则该反应的ΔH<0
4.(2022安徽滁州定远重点中学期末)下列有关反应进行方向的说法正确的是( )
A.放热反应一般能自发进行,吸热反应都不能自发进行
B.反应NH4HCO3(s) NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) ΔH=+185.57 kJ·mol-1能自发进行,原因是体系有从有序自发地转变为无序的倾向
C.因为焓变和熵变都与反应的自发性有关,所以焓变、熵变均可以单独作为反应自发性的判据
D.在其他条件不变的情况下,使用催化剂,可以改变化学反应进行的方向
题组二 化学反应方向的综合判断
5.(2021河北安平中学月考)在图1中A、B两容器里,分别收集着一种理想气体(二者不反应,气体压强相等)。若将中间活塞打开,两种气体分子立即都分布在两个容器中(如图2所示)。这是一个不伴随能量变化的自发过程。关于此过程的下列说法不正确的是 ( )
图1 图2
A.此过程为自发过程,而且没有热量的吸收或放出
B.此过程从有序到无序,混乱度增大
C.此过程是自发可逆的
D.此过程是向混乱程度增大的方向变化的过程,即熵增加的过程
6.(2021山东滕州一中月考)下列说法中错误的是( )
A.2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g) 2CaSO4(s)+2CO2(g)在低温下能自发进行,则该反应的ΔH<0
B.NH4Cl(s) NH3(g)+HCl(g)室温下不能自发进行,说明该反应的ΔH>0
C.若ΔH<0,ΔS>0,化学反应在任何温度下都能自发进行
D.加入合适的催化剂能降低反应活化能,从而改变反应的焓变
答案全解全析
基础过关练
1.C 可逆反应的正、逆两个反应,其焓变的绝对值相等,但是符号相反,A项错误;焓变对反应方向有影响,但不能决定反应进行的方向,B项错误;焓变为正值时,反应吸收热量,体系能量升高,不利于反应自发进行,C项正确;焓变为负值的反应多数能自发进行,但有些不是自发反应,D项错误。
2.C C项反应的ΔH>0,由焓判据判断反应不能自发进行,而题给条件是能自发进行,所以C项中的反应不能用焓判据解释。
3.B 从化学方程式看,反应后气体的分子数减少,即混乱度减小,可知此反应为熵减小的反应。
4.D A项,反应后固体变为溶液,混乱程度增大,即ΔS>0;B项,反应生成气体,混乱程度增大,即ΔS>0;C项,水由固态变为液态,再变为气态,混乱程度增大,即ΔS>0;D项,反应后气体体积减小,混乱程度减小,即ΔS<0。
5.B 反应的ΔS<0,在一定条件下能自发进行,ΔH应小于0,A错误;反应的ΔS<0,由ΔH-T·ΔS<0时,反应可自发进行可知,ΔH<0,B正确;反应的ΔS<0,由ΔH-T·ΔS<0时,反应可自发进行可知,ΔH<0,C错误;反应的ΔS>0,该反应为吸热反应,反应的ΔH>0,D错误。
6.A 一个过程是否为自发过程应综合考虑ΔH和ΔS,A项错误;同种物质熵值:气体>液体>固体,B项正确;该反应为熵增加的反应,即ΔS>0,又ΔH>0,则高温时反应自发进行,该反应能否自发进行与温度有关,C项正确;常温下反应C(s)+CO2(g) 2CO(g)不能自发进行,即常温下ΔH-TΔS>0,又ΔS>0,则ΔH>0,D项正确。
方法点拨
ΔH-TΔS<0,反应即可自发进行,反应能否自发进行与ΔH、T、ΔS有关。
7.答案 (1)小于 大于 (2)CO CO2
解析 反应2CO(g) CO2(g)+C(s)的ΔS<0,由题意T=980 K时,ΔH-TΔS=0,推出ΔH<0,即该反应是放热反应。当T<980 K时,ΔH-TΔS<0,正反应能够自发进行,主要氧化产物是二氧化碳;当T>980 K时,ΔH-TΔS>0,逆反应能够自发进行,主要氧化产物是一氧化碳。
能力提升练
1.B 该反应ΔH<0,ΔS>0,任何温度下都能自发进行,A项错误;该反应ΔH>0,ΔS<0,任何温度下都不能自发进行,B项正确;该反应ΔH<0,ΔS<0,低温下能自发进行,C项错误;该反应ΔH>0,ΔS>0,高温下能自发进行,D项错误。
2.D 2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g) ΔH=+56.76 kJ/mol,该反应为吸热反应,ΔH>0,反应能够自发进行,说明ΔH-TΔS<0,所以ΔS>0,熵增大效应大于焓增大的效应。
3.D 电解水的反应属于非自发反应,A项错误;能自发进行的反应,不一定能迅速发生,B项错误;自发反应的熵不一定增大,非自发反应的熵不一定减小,C项错误;2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g),反应后气体分子数减小,熵减小,在常温下能自发进行,则一定是放热反应,ΔH<0,D项正确。
4.B 有些熵增大的吸热反应可以自发进行,如N2O5的分解反应,A项错误;NH4HCO3分解反应虽是吸热反应,但生成气体,属于熵增大的反应,可用熵判据解释,B项正确;根据熵变或焓变单独判断反应进行的方向是不全面的,将二者综合起来的复合判据可以更准确地判断反应进行的方向,C项错误;使用催化剂只能降低反应的活化能,不能改变反应进行的方向,D项错误。
5.C 这是一个不伴随能量变化的自发过程,没有热量的吸收或放出,A项正确;该过程为由有序到无序的过程,属于熵增过程,B、D项正确;该过程中,ΔH=0、ΔS>0,所以ΔH-TΔS<0,可知该过程为自发过程,其逆过程不能自发进行,C项错误。
6.D 2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g) 2CaSO4(s)+2CO2(g),ΔS<0,在低温下能自发进行,则该反应的ΔH<0,A正确;NH4Cl(s) NH3(g)+HCl(g),ΔS>0,室温下不能自发进行,说明该反应的ΔH>0,B正确;ΔH-TΔS<0反应能自发进行,若ΔH<0,ΔS>0,化学反应在任何温度下都能自发进行,C正确;加入合适的催化剂能降低反应活化能,但催化剂不能改变反应的焓变,D错误。
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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